一种纵列式可倾转旋翼飞行器转让专利

申请号 : CN202010806674.6

文献号 : CN111891344B

文献日 :

基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 杨守利

申请人 : 天津斑斓航空科技有限公司

摘要 :

本公开公开的一种纵列式可倾转旋翼飞行器,包括:机架、机翼、驱动机构和操控机构;所述机架包含纵向支撑杆,纵向支撑杆的两端分别连接驱动机构;所述机翼可拆卸的安装于所述纵向支撑杆上;所述驱动机构,包括两个旋翼组件和倾转装置,旋翼组件通过连接件与倾转装置连接,所述倾转装置带动所述旋翼组件发生横向或纵向倾转;所述操控机构与所述驱动机构连接,控制驱动机构运动。在机架的两端分别连接两组旋翼组件,旋翼组件通过倾转装置推动发生横向或纵向倾转,从而实现飞行器的灵活飞行。

权利要求 :

1.一种纵列式可倾转旋翼飞行器,其特征在于,包括:机架、机翼、驱动机构和操控机构;

所述机架包含纵向支撑杆,纵向支撑杆的两端分别连接驱动机构;

所述机翼可拆卸的安装于所述纵向支撑杆上;

所述驱动机构,包括两个第一旋翼组件和第一倾转装置,第一旋翼组件通过连接件与第一倾转装置连接,所述第一倾转装置带动所述第一旋翼组件发生横向或纵向倾转;

所述操控机构与所述驱动机构连接,控制驱动机构运动;

两个第一旋翼组件结构相同,每个第一旋翼组件均包括,电机和与电机输出轴连接的旋翼,两个电机安装于电机安装座的两端;

第一倾转装置,包括,横向倾转舵机和纵向倾转舵机,横向倾转舵机的输出轴与电机安装座连接,带动电机安装座发生横向倾转,纵向倾转舵机的输出轴与电机安装座连接,带动电机安装座发生纵向倾转,所述横向倾转舵机安装于基座内,所述基座与所述纵向支撑杆连接。

2.如权利要求1所述的一种纵列式可倾转旋翼飞行器,其特征在于,所述机架,还包括,竖向支撑杆,所述竖向支撑杆的一端与所述纵向支撑杆连接,另一端与安装架连接,所述安装架经斜拉支撑杆与所述纵向支撑杆连接,所述安装架上安装座椅,所述安装架下部安装起落架;

所述纵向支撑杆上设置机翼安装座,所述机翼上设置连接环,所述连接环与所述机翼安装座通过轴销连接,将所述机翼安装于所述纵向支撑杆上,所述轴销拆除,将所述机翼拆卸下来。

3.如权利要求2所述的一种纵列式可倾转旋翼飞行器,其特征在于,所述操控机构包括摇杆和飞行控制器;所述摇杆设置于机架上,与所述飞行控制器连接,飞行控制器与驱动机构连接,操控摇杆可触发所述飞行控制器发送指令至驱动机构控制驱动机构运动。

4.如权利要求1所述的一种纵列式可倾转旋翼飞行器,其特征在于,将第一倾转装置替换为第二倾转装置,第二倾转装置,包括,横向倾转舵机和横向倾转轴,横向倾转舵机通过皮带传动带动横向倾转轴旋转,横向倾转轴与电机安装座固定连接,当横向倾转轴旋转时,电机安装座发生横向旋转,横向倾转舵机安装于舵机座上,所述舵机座与所述纵向支撑杆连接。

5.如权利要求1所述的一种纵列式可倾转旋翼飞行器,其特征在于,将第一倾转装置替换为第三倾转装置,第三倾转装置,包括,横向倾转舵机的输出轴与电机安装座固定连接,带动电机安装座发生横向倾转,横向倾转舵机安装于基座内,所述基座与纵向倾斜摇臂连接,纵向倾斜摇臂与所述纵向支撑杆铰接,所述纵向倾斜摇臂竖向连接摆臂,摆臂与纵向倾斜连杆的一端铰接,纵向倾斜连杆的另一端与摇杆铰接,所述摇杆与所述纵向支撑杆连接。

6.如权利要求1所述的一种纵列式可倾转旋翼飞行器,其特征在于,将两个第一旋翼组件替换为两个第二旋翼组件,两个第二旋翼组件分别为上旋翼组件和下旋翼组件,上旋翼组件,包括下电机,和与下电机输出轴连接的上旋翼;下旋翼组件包括,上电机,和与上电机输出轴连接的下旋翼;上电机的输出轴为中空结构,下电机的输出轴穿过上电机的输出轴后与上旋翼连接,上电机、下电机均安装于电机安装座上。

7.如权利要求6所述的一种纵列式可倾转旋翼飞行器,其特征在于,将第一倾转装置替换为第四倾转装置,所述第四倾转装置,包括,横向倾转舵机和纵向倾转舵机,横向倾转舵机与电机安装座连接,驱动电机安装座发生横向旋转,横向倾转舵机安装于纵向倾转座上,纵向倾转座与电机安装座铰接,纵向倾转舵机与纵向倾转座相连,驱动纵向倾转座发生纵向倾转,纵向倾转座与倾转基座铰接,倾转基座安装于所述纵向支撑杆上。

8.如权利要求6所述的一种纵列式可倾转旋翼飞行器,其特征在于,将第一倾转装置替换为第五倾转装置,所述第五倾转装置,包括,横向倾转舵机和纵向倾转舵机,纵向倾转舵机与电机安装座相连,驱动电机安装座发生纵向倾转,电机安装座与横向倾转环连接,电机安装座与横向倾转环相对纵向转动,横向倾转舵机与横向倾转环连接,驱动横向倾转环发生横向倾转,横向倾转环与倾转基座在纵向上铰接,倾转基座安装于纵向支撑杆上。

说明书 :

一种纵列式可倾转旋翼飞行器

技术领域

[0001] 本公开涉及一种纵列式可倾转旋翼飞行器。

背景技术

[0002] 本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
[0003] 目前国内外几种“飞行摩托”式的飞行器,该飞行器包括一个X形支架,四个端点各装一个电动动力组合(一个电机和一个螺旋桨)或者上下两个电动动力组合(两个电机和两
个螺旋桨)。在X支架交叉点上方安装座椅,人可骑座在上面。通过同时调节前后两个或者左
右两个电机的转速使整个机体产生倾斜角度实现前后左右飞行,通过同时调节对角电机的
转速产生转速差发生扭力实现转弯。发明人在研发过程中发现,该种飞行器存在重心高出
整个机体,飞行稳定性差,安全性差,动作反应时间相对较长飞行动作不够灵敏的不足。
[0004] 目前国内还有与上述方案相近的飞行器,在X轴的中心点下方安装有座舱,其余结构和控制方式同上述方案一致。发明人在研发过程中发现,虽然该种飞行器解决了重心和
安全问题,但是该种飞行器同样存在动作反应时间相对较长,飞行动作不够灵敏的不足。国
外还有飞行器是通过网状支架或者多个Y形结构组成一个圆形的大支架。在每个交叉点上
安装电动动力装置,控制方式与上述方案类似,通过同时调控前后左右多个的转速实现前
后左右飞行及转弯飞行。发明人在研发过程中发现,此类飞行器存在结构过于复杂,飞行动
作反应时间相对较长,飞行动作不够灵敏的不足。
[0005] 国外还有一种前后两个旋翼的飞行器,在两个旋翼连接的中间部分设有座椅,驾驶人骑在上面,通过旋翼上方或下方设置舵面来控制行进以及方向的控制。这样的结构重
心较高,稳定性差,安全系数低。舵面控制行进及方向影响升力的效率反应时间相对也长。

发明内容

[0006] 本公开为了解决上述问题,提出了一种纵列式可倾转旋翼飞行器,在机架的两端分别连接两组第一旋翼组件,第一旋翼组件通过第一倾转装置推动发生横向或纵向倾转,
从而实现飞行器的灵活飞行。
[0007] 为实现上述目的,本公开采用如下技术方案:
[0008] 一种纵列式可倾转旋翼飞行器,包括:机架、机翼、驱动机构和操控机构;
[0009] 所述机架包含纵向支撑杆,纵向支撑杆的两端分别连接驱动机构;
[0010] 所述机翼可拆卸的安装于所述纵向支撑杆上;
[0011] 所述驱动机构,包括两个第一旋翼组件和第一倾转装置,第一旋翼组件通过连接件与第一倾转装置连接,所述第一倾转装置带动所述第一旋翼组件发生横向或纵向倾转;
[0012] 所述操控机构与所述驱动机构连接,控制驱动机构运动。
[0013] 与现有技术相比,本公开的有益效果为:
[0014] 1、本公开提出的飞行器,结构简单,机身小而轻巧,可在狭小空间飞行,同时便于装载;通过摇杆控制机架两端的旋翼同时横向倾转,或同时纵向倾转,或一端发生横向倾
转,另一端发生纵向倾转,通过两端旋翼的倾转方向对飞行器的飞行方向进行控制,飞行灵
活,飞行动作反应灵敏及时,易于操控。
[0015] 2、本公开的飞行器设置有方便拆卸的机翼,可以根据飞行任务选择是否安装机翼,使用方便灵活。当不安装机翼时,飞行器可以在狭小的地方起飞和飞行,适合在城市等
地形复杂地区飞行,当安装机翼时,飞行器升力主要靠机翼来提供,相对没有机翼的情况下
飞行时长会延长很多,航程会很远,适合远距离飞行任务。

附图说明

[0016] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
[0017] 图1为本公开实施例一可倾转旋翼纵列式垂直起降飞行器整体结构示意图;
[0018] 图2为本公开实施例一可倾转旋翼纵列式垂直起降飞行器驱动机构结构示意图;
[0019] 图3为本公开实施例二可倾转旋翼纵列式垂直起降飞行器整体结构示意图;
[0020] 图4为本公开实施例三可倾转旋翼纵列式垂直起降飞行器整体结构示意图;
[0021] 图5为本公开实施例四可倾转旋翼纵列式垂直起降飞行器整体结构示意图;
[0022] 图6为本公开实施例四可倾转旋翼纵列式垂直起降飞行器整体结构示意图;
[0023] 图7为本公开实施例五可倾转旋翼纵列式垂直起降飞行器驱动机构结构示意图;
[0024] 图8为本公开实施例五可倾转旋翼纵列式垂直起降飞行器整体结构示意图;
[0025] 图9为本公开机翼可拆卸安装结构示意图。
[0026] 其中:11、纵向支撑杆,12、竖向支撑杆,14、座椅,15、摇杆,16、起落架,17、斜拉支撑杆,18、安装架,110、第一电机安装座,111、第一电机,112、第一旋翼,113、第一横向倾转
轴,114、第一横向倾转轴承,116、第一横向倾转舵机,117、第一纵向倾转舵机,118、第一基
座,119、第一基座盖,21、第一纵向支撑杆,22、第二纵向支撑杆,23、机翼,25、竖向支撑杆,
26、安装架,27、座椅,28、摇杆,29、起落架,211、第一电机,212、第一旋翼,213、第一横向倾
转轴,214、第一横向倾转轴承,215、第一倾转皮带轮,216、第一舵机,217、第一舵机座,31、
纵向支撑杆,32、竖向支撑杆,33、安装架,34、座椅,35、摇杆,36、起落架,37、斜拉支撑杆,
310、第一上电极,311、第一下电机,312、第一上旋翼,313、第一下旋翼,314、第一电机安装
座,315、第一纵向倾转座,316、第一横向倾转舵机,317、第一纵向倾转舵机,318、第一横向
倾转连杆,319、第一纵向倾转连杆,3110、第一倾转基座,41、纵向支撑杆,42、竖向支撑杆,
43、安装架,410、第一上电机,411、第一下电机,412、第一上旋翼,413、第一下旋翼,414、第
一电机安装座,415、第一横向倾转环,416、第一横向倾转舵机,417、第一纵向倾转舵机,
418、第一横向倾转连杆,419、第一纵向倾转连杆,4110、第一倾转基座,51、纵向支撑杆,52、
第一纵向倾斜摇臂,53、第二纵向倾斜摇臂,54、第一纵向倾斜连杆,55、第二纵向倾斜连杆,
56、摇杆,57、第一摆臂,58、第二摆臂,59、扭转开关,91、机翼安装座,92、连接环,93、轴销。
具体实施方式:
[0027] 下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
[0028] 应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常
理解的相同含义。
[0029] 需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式
也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0030] 在本公开中,术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,只是为了便于叙述本公
开各部件或元件结构关系而确定的关系词,并非特指本公开中任一部件或元件,不能理解
为对本公开的限制。
[0031] 本公开中,术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解,表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于
本领域的相关科研或技术人员,可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义,
不能理解为对本公开的限制。
[0032] 一种纵列式可倾转旋翼飞行器,包括:机架,机翼,驱动机构和操控机构;
[0033] 所述机架包含纵向支撑杆,纵向支撑杆的两端分别连接驱动机构;
[0034] 所述机翼,可拆卸的安装于纵向支撑杆上,可以在纵向支撑杆的中间安装一个机翼,也可以在纵向支撑杆的前部和后部各安装一个机翼,机翼可预制上仰角;
[0035] 所述操控机构包括摇杆和飞行控制器;
[0036] 所述驱动机构,包括两个第一旋翼组件和倾转装置,第一旋翼组件通过连接件与倾转装置连接,所述倾转装置带动所述第一旋翼组件发生横向或纵向倾转;
[0037] 所述摇杆设置于机架上,与所述飞行控制器连接,飞行控制器与驱动机构连接,操控摇杆可触发飞控发送指令至驱动机构控制驱动机构运动。
[0038] 本公开列出了多个实施例,其核心内容为,纵列式的机架和驱动机构中倾转装置驱动旋翼发生横向倾转或纵向倾转,其中,倾转装置可以采用液压装置、电动蜗杆、电动丝
杆、舵机、齿轮、伺服电机等直接驱动、或通过连杆驱动、摆臂、传动轴、或通过皮带传动等方
式驱动旋翼发生倾转。每个实施例都会配有飞行控制器简称飞控。
[0039] 不同的实现方法倾转装置的结构均不同,分五个实施例对驱动机构进行详细说明。
[0040] 不同实施例中的机架结构相同,均包括,纵向支撑杆、竖向支撑杆和机翼,竖向支撑杆的一端与纵向支撑杆连接,另一端与安装架连接,安装架经斜拉支撑杆与纵向支撑杆
连接,安装架上安装座椅,安装架底部安装起落架,纵向支撑杆上设置机翼安装座,机翼上
设置连接环,机翼安装座与连接环通过轴销连接,将机翼安装于纵向支撑杆上,轴销拆掉,
机翼从纵向支撑杆上拆卸下来。
[0041] 其中,人员坐于座椅上为基准,人面向的方向为前,背向的方向为后,人员左手边为左侧,人员右手边为右侧,人员头顶方向为顶部和上部,人员脚下方向为底部和下部。
[0042] 实施例1
[0043] 该实施例中,公开一种纵列式可倾转旋翼飞行器,该飞行器的旋翼能够发生横向或纵向倾转,包括机架、前后对称设置在机架两端的第一驱动机构和第二驱动机构,以及用
于操控飞行器的摇杆。如图1、图2所示。
[0044] 机架包括纵向支撑杆11和两个相对倾斜的竖向支撑杆12;两个竖向支撑杆12的顶部安装在纵向支撑杆11的约中间偏后位置的两侧;两个竖向支撑杆12的下部连接有安装架
18,安装架18上装有带扶手的座椅14,带扶手的座椅14右侧座椅扶手前端设置有用于操控
飞行器的摇杆15,安装架18下安装有起落架16,安装架18前部分别连接有两个斜拉支撑杆
17,两个斜拉支撑杆17上端安装在纵向支撑杆约三分之一位置的两侧。
[0045] 飞行器的摇杆上有可以用大拇指上推下压的油门开关,摇杆还可以前推、后拉、左推、右推、向左扭动、向右扭动,不同的操作方式会触发飞控发送不同的操控指令。
[0046] 第一驱动机构和第二驱动机构结构相同,均包括两组第一旋翼组件,第一旋翼组件结构相同,均包括电机,与电机输出轴连接的旋翼,两个第一旋翼组件通过电机安装座连
接,倾转装置与电机安装座连接,推动旋翼发生横向或纵向倾转,其中的倾转装置,包括横
向倾转舵机和纵向倾转舵机,横向倾转舵机的输出轴与横向倾转轴连接,横向倾转轴与电
机安装座中间连接,横向倾转舵机旋转时,通过横向倾转轴带动电机安装座发生横向倾转,
纵向倾转舵机的输出轴与电机安装座固定连接,纵向倾转舵机旋转时,带动电机安装座发
生纵向倾转。下面对具体结构进行说明。
[0047] 所述第一驱动机构由第一电机安装座110、两个第一电机111、两个第一旋翼112、第一横向倾转轴113、两个第一横向倾转轴承114、第一横向倾转舵机116、第一纵向倾转舵
机117、第一基座118、第一基座盖119组成。
[0048] 第一横向倾转轴113的一端穿过两个第一横向倾转轴承114与第一横向倾转舵机116的输出轴相连;第一横向倾转轴113的另一端有一个缺口两侧有轴孔,第一电机安装座
110的中部置于第一横向倾转轴113的缺口内,所述第一纵向倾转舵机117的输出轴,穿过第
一横向倾转轴113两侧的轴孔与电机安装座110固定相连。
[0049] 两个第一电机111上下对称分别安装于第一电机安装座110上;两个第一旋翼112分别安装于两个第一电机111的输出轴上;第一基座118和第一基座盖119内侧设有与两个
第一横向倾转轴承114和第一横向倾转舵机116相吻合的安装槽;两个第一横向倾转轴承
114和第一横向倾转舵机116分别安装在第一基座118的安装槽内;第一基座盖119通过螺丝
与第一基座118紧固后形成一个整体,插入纵向支撑杆11前端后再由螺丝紧固。
[0050] 第二驱动机构由第二电机安装座、两个第二电机、两个第二旋翼、第二横向倾转轴、两个第二横向倾转轴承、第二横向倾转舵机、第二纵向倾转舵机、第二基座、第二基座盖
组成。
[0051] 第二横向倾转轴的一端穿过两个第二横向倾转轴承与第二横向倾转舵机的输出轴相连;所述第二横向倾转轴的另一端有一个缺口两侧有轴孔,所述第二电机安装座的中
部置于所述第二横向倾转轴的缺口内,所述第二纵向倾转舵机的输出轴,穿过所述第二横
向倾转轴两侧的轴孔与电机安装座固定相连。
[0052] 所述两个第二电机上下对称分别安装于第二电机安装座上;所述两个第二旋翼分别安装于两个第二电机的输出轴上;所述第二基座和第二基座盖内侧设有与两个第二横向
倾转轴承和第二横向倾转舵机相吻合的安装槽;所述两个第二横向倾转轴承和第二横向倾
转舵机分别安装在第二基座的安装槽内;所述第二基座盖通过螺丝与第二基座紧固后形成
一个整体,插入纵向支撑杆11后端后再由螺丝紧固。
[0053] 在该实施例中,横向倾转舵机带动电机安装座发生横向倾转,进而使得旋翼发生横向倾转,纵向倾转舵机带动电机安装座发生纵向倾转,进而使得旋翼发生纵向倾转。
[0054] 在驾驶时,驾驶员坐上座椅后,启动电源开关并逐渐上推摇杆上的油门开关,前后旋翼开始旋转,此时旋翼旋转面朝上,与地面平行。达到一定转速后飞行器起飞离地,飞至
一定高度后略收回一点油门使旋翼向上的升力与飞行器的总量相等,飞行器就会处于悬停
的状态。
[0055] 当前飞时,前推摇杆,触发飞控,飞控将指令转送给两个纵向倾转舵机,纵向倾转舵机驱动前后两组旋翼向前倾转,旋翼面向前倾斜,原有向上的升力被分解出一个向前的
拉力;原有向上的升力被分走一部分升力减小,飞行器会掉高,为保持飞行高度不变,在旋
翼倾转的同时飞控会下达增加转速的指令以补偿被分走的升力;在向前的拉力作用下飞行
器向前飞行,旋翼倾转角度越大拉力越大,飞行速度越快;同样原理后拉摇杆,旋翼面会向
后倾斜,飞行器向后飞。
[0056] 当侧飞时,向左推摇杆,触发飞控,飞控指令传递给横向倾转舵机,两个横向倾转舵机驱动旋翼向左倾转,两组旋翼面向左倾斜,原有向上的升力分解出一个向左的拉力;原
有向上的升力被分走一部分升力减小,飞行器会掉高,为保持飞行高度不变,在旋翼倾转的
同时飞控会下达增加转速的指令以补偿被分走的升力;在向左的拉力作用下飞行器向左飞
行,旋翼倾转角度越大拉力越大,飞行速度越快;同样原理向右拉摇杆,旋翼面会向右倾斜,
飞行器向右飞。
[0057] 当斜飞时,向左前方推摇杆时摇杆触发飞控,飞控指令传递给横向倾转舵机和纵向倾转舵机;横向倾转舵机驱动旋翼向左倾转,旋翼面向左倾斜,原有向上的升力分解出一
个向左的拉力;同时纵向倾转舵机驱动旋翼向前倾转,旋翼面向前倾斜,原有向上的升力又
被分解出一个向前的拉力;此时每个旋翼的旋翼面倾斜方向为向左前方约45度;原有向上
的升力被分为三个部分,一部分还是向上的升力,一部分是向左的拉力,还有一部分是向前
的拉力,分走两个部分升力减小,飞行器会掉高,为保持飞行高度不变,在旋翼倾转的同时
飞控会下达增加转速的指令以补偿被分走的升力;飞行器在向左和向前的拉力作用下向左
前方飞行,如果旋翼向左和向前的倾转角相同,那么飞行器就向45度方向飞行,如果向左大
于向前倾转角,那么向左的拉力就大于向前的拉力,飞行器的飞行方向就偏左,反之就偏前
方。
[0058] 同样原理向右前方推摇杆,旋翼面会向右前方倾斜,飞行器向右前方飞行。
[0059] 转弯飞行时,向前方推摇杆并向左扭动时摇杆触发飞控,飞控指令传递给横向倾转舵机和纵向倾转舵机;纵向倾转舵机驱动旋翼向前倾转,旋翼面向前倾斜,原有向上的升
力被分解出一个向前的拉力;前旋翼组的横向倾转舵机接到指令是向左驱动旋翼组倾转,
旋翼面向左倾斜;后旋翼组横向倾转舵机接到的指令是向右驱动旋翼组倾转,旋翼面向右
倾转;飞行器在向前拉力作用下前飞,同时在前后两个方向相反的推力作用下一边前飞一
边转弯;同样,飞控会在旋翼倾转时下达增加转速的指令,以补偿升力保持飞行高度不变。
[0060] 同样原理向前方推摇杆并向右扭转时,飞行器向前飞行向右转弯。
[0061] 实施例2
[0062] 该实施例中,公开一种纵列式可倾转旋翼飞行器,该飞行器的旋翼能够发生横向倾转,包括机架、前后对称设置在机架两端的第一驱动机构和第二驱动机构,以及用于操控
飞行器的摇杆,结构如图3所示。
[0063] 本实施例中的座椅、摇杆结构与实施例1相同,第一旋翼组件与实施例1中的第一旋翼组件结构相同,且两个第一旋翼组件通过电机安装座连接,倾转装置与电机安装座连
接,推动旋翼发生横向倾转,其中的倾转装置,包括横向倾转舵机和横向倾转轴,横向倾转
舵机通过皮带传动带动横向倾转轴旋转,横向倾转轴与电机安装座固定连接,当横向倾转
轴旋转时,电机安装座发生旋转,进而带动旋翼发生横向倾转,具体结构如下。
[0064] 所述机架包括第一纵向支撑杆21、第二纵向支撑杆22、两个相对倾斜的竖向支撑杆25、机翼23。
[0065] 第一纵向支撑杆21与第二纵向支撑杆22分别夹装第一横向倾转轴及轴承和第二横向倾转轴及轴承的左右两侧,机翼23通过安装架安装在第一纵向支撑杆21与第二纵向支
撑杆22上面的中间位置,并预设较大仰角。
[0066] 两个竖向支撑杆25上端分别安装在第一纵向支撑杆21和第二纵向支撑杆22的后部;两个竖向支撑杆25下部连接有安装架26;安装架26上安装有带扶手的座椅27,座椅27右
侧扶手前端设置有用于操控飞行器的摇杆28,安装架26下部设有起落架29;安装架26前端
分别连接有两个斜拉支撑杆,两个斜拉支撑杆上端分别安装在第一纵向支撑杆21与第二纵
向支撑杆22的前部。
[0067] 第一驱动机构由第一电机安装座210、两个第一电机211、两个第一旋翼212、第一横向倾转轴213、两个第一横向倾转轴承214、第一倾转皮带轮215、第一舵机216、第一舵机
座217组成。
[0068] 两个第一横向倾转轴承214一前一后安装在第一纵向支撑杆21和第二纵向支撑杆22夹缝中的前端和中部,第一横向倾转轴213前端与第一电机安装座210固定相连,后端穿
过两个第一横向倾转轴承214后安装有第一倾转皮带轮215;第一舵机216安装在第一舵机
座217上;第一舵机216的输出轴安装有主动皮带轮,与第一倾转皮带轮215之间连接有皮
带;第一舵机座217安装在第一纵向支撑杆21与第二纵向支撑杆22的上面。
[0069] 第二驱动机构由第二电机安装座、两个第二电机、两个第二旋翼、第二横向倾转轴、两个第二横向倾转轴承、第二倾转皮带轮、第二舵机、第二舵机座组成。
[0070] 两个第二横向倾转轴承一前一后安装在第一纵向支撑杆21和第二纵向支撑杆22夹缝中的中部和后端,第二横向倾转轴一端与第一电机安装座固定相连,另一端穿过两个
第二横向倾转轴承后安装有第二倾转皮带轮;第二舵机安装在第二舵机座上;第二舵机的
输出轴安装有主动皮带轮,与第二倾转皮带轮之间连接有皮带;第二舵机座安装在第一纵
向支撑杆21与第二纵向支撑杆22的上面。
[0071] 舵机旋转,带动主动皮带轮旋转,进而带动倾转皮带轮旋转,皮带轮旋转带动横向倾转轴旋转,进而带动电机安装座发生横向旋转,使得旋翼发生横向倾转。
[0072] 实施例3
[0073] 在该实施例中,提供一种纵列式可倾转旋翼飞行器,该飞行器的旋翼可发生横向或纵向倾转,包括机架、前后对称设置在机架两端的第一驱动机构和第二驱动机构,以及用
于操控飞行器的摇杆。如图4所示。
[0074] 该实施例与实施例1中的第一旋翼组件结构相同,且两第一旋翼组件通过电机安装座连接,结构如图1所示,倾转装置与电机安装座连接,推动旋翼发生横向或纵向倾转,其
中倾转装置中带动旋翼发生横向倾转的结构与实施例1结构相同,如图1所示,为通过横向
倾转舵机与横向倾转轴连接,横向倾转轴与电机安装座固定连接,横向倾转舵机旋转,带动
电机安装座旋转,使得旋翼发生横向倾转,与实施例1的区别在于,该实施例中,推动装置没
有再设置纵向倾转舵机,而是通过在电机安装座与摇杆间形成连杆结构,操控摇杆,带动电
机安装座发生纵向旋转,从而使旋翼发生纵向倾转。
[0075] 本实施例中的机架结构与实施例1中机架结构相同,摇杆位置设置不同,故不再对机架结构详细论述,结合图1对第一驱动机构和第二驱动机构的结构进行详细说明。
[0076] 第一驱动机构由第一电机安装座110、两个第一电机111、两个第一旋翼112、第一横向倾转轴113、两个第一横向倾转轴承114、第一横向倾转舵机116、第一基座118、第一基
座盖119、第一纵向倾斜摇臂52、第一纵向倾斜连杆54、第一摆臂57组成。
[0077] 第一横向倾转轴113的一端穿过两个第一横向倾转轴承114与第一横向倾转舵机116的输出轴相连;第一横向倾转轴113的另一端有一个缺口,第一电机安装座110的中部置
于第一横向倾转轴113的缺口内。
[0078] 两个第一电机111上下对称分别安装于第一电机安装座110上;两个第一旋翼112分别安装于两个第一电机111的输出轴上;第一基座118和第一基座盖119内侧设有与两个
第一横向倾转轴承114和第一横向倾转舵机116相吻合的安装槽;两个第一横向倾转轴承
114和第一横向倾转舵机116分别安装在第一基座118的安装槽内;第一基座盖119通过螺丝
与第一基座118紧固后形成一个整体,插入第一纵向倾斜摇臂32前端后再由螺丝紧固。
[0079] 第一纵向倾斜摇臂32后端通过轴销与纵向支撑杆31相连,第一纵向倾斜摇臂32后端下部还设有第一摆臂37,第一摆臂37与第一纵向倾斜连杆34通过轴销相连,第一纵向倾
斜连杆34另一端与摇杆36通过轴销相连。
[0080] 第二驱动机构由第二电机安装座、两个第二电机、两个第二旋翼、第二横向倾转轴、两个第二横向倾转轴承、第二横向倾转舵机、第二基座、第二基座盖、第二纵向倾斜摇臂
33、第二纵向倾斜连杆35、第二摆臂38组成。
[0081] 第二横向倾转轴的一端穿过两个第二横向倾转轴承与第二横向倾转舵机的输出轴相连;第二横向倾转轴的另一端有一个缺口,第二电机安装座的中部置于第二横向倾转
轴的缺口内。
[0082] 两个第二电机上下对称分别安装于第二电机安装座上;两个第二旋翼分别安装于两个第二电机的输出轴上;第二基座和第二基座盖内侧设有与两个第二横向倾转轴承和第
二横向倾转舵机相吻合的安装槽;两个第二横向倾转轴承和第二横向倾转舵机分别安装在
第二基座的安装槽内;第二基座盖通过螺丝与第二基座紧固后形成一个整体,插入第二纵
向倾斜摇臂33后端后再由螺丝紧固。
[0083] 第二纵向倾斜摇臂33前端通过轴销与纵向支撑杆31相连,第二纵向倾斜摇臂33前端下部还设有第二摆臂38,第二摆臂38与第二纵向倾斜连杆35通过轴销相连,第二纵向倾
斜连杆35另一端与摇杆36通过轴销相连
[0084] 用于操控飞行器的摇杆36为电子与机械结合的摇杆,前后推动时带动前后两组旋翼倾斜,同时手柄处装有扭转开关,扭转开关平时处于中位,左右扭动时可操控第一驱动机
构和第二驱动机构内部的舵机转动,舵机带动两组旋翼横向倾转使飞行器实现转弯。
[0085] 该实施例中的飞行器,控制原理与实施例1相同。
[0086] 实施例4
[0087] 在该实施例中,提供一种纵列式可倾转旋翼飞行器,该飞行器的旋翼可发生横向或纵向倾转,包括机架、前后对称设置在机架两端的第一驱动机构和第二驱动机构,以及用
于操控飞行器的摇杆,结构如图5、6所述。
[0088] 与实施例1机架结构相同,且驱动机构中的第一旋翼组件结构相同,均包括电机,和与电机连接的旋翼,但是两第一旋翼组件之间的连接,及推动装置结构不同。
[0089] 该实施例中,两组第一旋翼组件,分别为:上旋翼组件和下旋翼组件,上旋翼组件,包括下电机,和与下电机输出轴连接的上旋翼;下旋翼组件包括,上电机,和与上电机输出
轴连接的下旋翼;下旋翼位于上旋翼下部,下电机位于上电机下部,上电机的输出轴为中空
结构,下电机的输出轴穿过上电机的输出轴后与上旋翼连接,上电机、下电机均安装于电机
安装座上,电机安装座与倾转装置连接,倾转装置包括横向倾转舵机和纵向倾转舵机,横向
倾转舵机与电机安装座连接,驱动电机安装座发生横向旋转,进而使旋翼发生横向倾转,横
向倾转舵机安装于纵向倾转座上,纵向倾转座与电机安装座纵向铰接,纵向倾转舵机与纵
向倾转座相连,驱动纵向倾转座发生纵向倾转,纵向倾转座倾转时,带动纵向倾转座上部结
构一起发生倾转,从而带动旋翼发生纵向倾转,纵向倾转座与倾转基座横向铰接,倾转基座
安装于纵向支撑杆上,具体结构如下。
[0090] 机架包括纵向支撑杆41和两个相互倾斜的竖向支撑杆42;所述两个竖向支撑杆42的顶部安装在所述纵向支撑杆41的中间偏后位置的两侧;所述两个竖向支撑杆42下部连接
有安装架43,安装架43下装有起落架46,安装架43前部安装有两个斜拉支撑杆47,安装架43
上安装架有带扶手的座椅44,座椅44右侧扶手前方设有用于操控飞行器的摇杆45。
[0091] 第一驱动机构包括第一上电机410、第一下电机411、第一上旋翼412、第一下旋翼413、第一电机安装座414、第一纵向倾转座415、第一横向倾转舵机416、第一纵向倾转舵机
417、第一横向倾转连杆418、第一纵向倾转连杆419和第一倾转基座4110组成。
[0092] 所述第一下旋翼413安装于第一上电机410的输出轴上,所述第一上电机410为空心轴内置有轴承,所述第一下电机411输出轴穿过第一上电机410的输出轴内的轴承并长出
一定长度,所述第一上旋翼412安装在第一下电机411的输出轴上;所述第一上电机410安装
在第一电机安装座414上部,第一下电机411安装在第一电机安装座414下部。
[0093] 所述第一电机安装座414横向两边的其中一边伸出一个球头,球头与第一横向倾转连杆418连接,第一横向倾转连杆418的另一端与第一横向倾转舵机416的摆臂连接,第一
横向倾转舵机416安装在第一纵向倾转座415侧面。
[0094] 所述第一电机安装座414下部纵向设有两个轴孔与第一纵向倾转座415上部两个轴孔通过轴销连接,第一纵向倾转座415下部横向设有两个轴孔与第一倾转基座4110的两
个轴孔通过轴销连接,第一电机安装座414相对第一纵向倾转座转动,第一倾转基座4110安
装在纵向支撑杆41前端上面;所述第一纵向倾转座415前面伸出一个球头与第一纵向倾转
连杆419连接,第一纵向倾转连杆419另一端与第一纵向倾转舵机417的摆臂连接,第一纵向
倾转舵机417安装在纵向支撑杆41的前面板上。
[0095] 所述第二驱动机构包括第二上电机、第二下电机、第二上旋翼、第二下旋翼、第二电机安装座、第二纵向倾转座、第二横向倾转舵机、第二纵向倾转舵机、第二横向倾转连杆、
第二纵向倾转连杆和第二倾转基座组成。
[0096] 所述第二下旋翼安装于第二上电机的输出轴上,所述第二上电机为空心轴内置有轴承,所述第二下电机输出轴穿过第二上电机的输出轴内的轴承并长出一定长度,所述第
二上旋翼安装在第二下电机的输出轴上;所述第二上电机安装在第二电机安装座上部,第
二下电机安装在第二电机安装座下部。
[0097] 所述第二电机安装座横向两边的其中一边伸出一个球头,球头与第二横向倾转连杆连接,第二横向倾转连杆的另一端与第二横向倾转舵机的摆臂连接,第二横向倾转舵机
安装在第二纵向倾转座侧面。
[0098] 所述第二电机安装座下部纵向设有两个轴孔与第二纵向倾转座上部两个轴孔通过轴销连接,第二纵向倾转座下部横向设有两个轴孔与第二倾转基座的两个轴孔通过轴销
连接,第二电机安装座可相对第二纵向倾转座转动,第二倾转基座安装在纵向支撑杆的后
端上面;所述第二纵向倾转座后面伸出一个球头与第二纵向倾转连杆连接,第二纵向倾转
连杆另一端与第二纵向倾转舵机的摆臂连接,第二纵向倾转舵机安装在纵向支撑杆的后面
板上。
[0099] 该实施例中的飞行器飞行时的控制原理与实施例1相同。
[0100] 实施例5
[0101] 在该实施例中,提供一种纵列式可倾转旋翼飞行器,该飞行器的旋翼可发生横向或纵向倾转,包括机架、前后对称设置在机架两端的第一驱动机构和第二驱动机构,以及用
于操控飞行器的摇杆,结构如图7、8所述。
[0102] 机架、座椅、摇杆结构与实施例4机架结构相同,两个第一旋翼组件与实施例4的结构相同,区别在于,倾转装置的结构上,倾转装置,包括,横向倾转舵机和纵向倾转舵机,纵
向倾转舵机与电机安装座相连,驱动电机安装座发生纵向倾转,进而使旋翼发生纵向倾转,
横向倾转舵机与横向倾转环连接,驱动横向倾转环发生横向倾转,横向倾转环与电机安装
座横向连接,且两者相对转动,当横向倾转环发生横向倾转时,带动电机安装座发生横向倾
转,横向倾转环与倾转基座纵向铰接,倾转基座安装于纵向支撑杆上,具体结构如下。
[0103] 机架包括纵向支撑杆51、两个相互倾斜的竖向支撑杆52、与竖向支撑杆52下部连接的安装架53、与安装架前部连接的两个斜拉支撑杆54;所述两个竖向支撑杆52顶部安装
在所述纵向支撑杆51的中间偏后位置的两侧;所述两个斜拉支撑杆54上端安装在纵向支撑
杆51约三分之一位置两侧。
[0104] 所述第一驱动机构包括第一上电机510、第一下电机511、第一上旋翼512、第一下旋翼513、第一电机安装座514、第一横向倾转环515、第一横向倾转舵机516、第一纵向倾转
舵机517、第一横向倾转连杆518、第一纵向倾转连杆519和第一倾转基座5110组成。
[0105] 所述第一下旋翼513安装于第一上电510的输出轴上,所述第一上电机510为空心轴内置有轴承,所述第一下电机511输出轴穿过第一上电机510的输出轴内的轴承并长出一
定长度,所述第一上旋翼512安装在第一下电机511的输出轴上;所述第一上电机510安装在
第一电机安装座514上部,第一下电机511安装在第一电机安装座514下部。
[0106] 所述第一横向倾转环515在横向和纵向上设有四个轴孔;所述第一电机安装座514横向的对称两边各伸出一个短轴,其中一个短轴插入第一横向倾转环515其中一个轴孔,对
侧另一个短轴先穿过第一横向倾转连杆518再插入第一横向倾转环515对应的轴孔,所述第
一横向倾转连杆518的另一端与第一横向倾转舵机516的摆臂连接,第一电机安装座,以短
轴为轴,相对第一横向倾转环转动;所述第一电机安装座514朝前的一边伸出一个球头与第
一纵向倾转连杆519连接,第一纵向倾转连杆519的另一端与第一纵向倾转舵机517的摆臂
连接;所述第一横向倾转环515纵向上的两个对称的轴孔分别对应第一倾转基座5110的轴
孔通过轴销连接,第一倾转基座与纵向支撑杆连接。
[0107] 所述第二驱动机构包括第二上电机、第二下电机、第二上旋翼、第二下旋翼、第二电机安装座、第二横向倾转环、第二横向倾转舵机、第二纵向倾转舵机、第二横向倾转连杆、
第二纵向倾转连杆和第二倾转基座组成。
[0108] 所述第二下旋翼安装于第二上电机的输出轴上,所述第二上电机为空心轴内置有轴承,所述第二下电机输出轴穿过第二上电机的输出轴内的轴承并长出一定长度,所述第
二上旋翼安装在第二下电机的输出轴上;所述第二上电机安装在第二电机安装座上部,第
二下电机安装在第二电机安装座下部。
[0109] 所述第二横向倾转环的横向和纵向上设有四个轴孔;所述第二电机安装座的横向对称两边各伸出一个短轴,其中一个短轴插入第二横向倾转环其中一个轴孔,对侧另一个
短轴先穿过第二横向倾转连杆再插入第二横向倾转环对应的轴孔,所述第二横向倾转连杆
的另一端与第二一横向倾转舵机的摆臂连接,第二电机安装座,以短轴为轴,相对第二横向
倾转环转动;所述第二电机安装座纵向朝后的一边伸出一个球头与第二纵向倾转连杆连
接,第二纵向倾转连杆的另一端与第二纵向倾转舵机的摆臂连接;所述第二横向倾转环纵
向上的两个对称的轴孔分别对应第二倾转基座的轴孔通过轴销连接,第二倾转基座固定于
纵向支撑杆上。
[0110] 第一驱动机构与第二驱动机构工作原理相同,以第一驱动机构为例:第一横向倾转舵机516输出轴旋转时,摆臂会带动第一横向倾转连杆518,第一横向倾转连杆518带动第
一横向倾转环515,第一横向倾转环515带动第一电机安装座514绕插在第一倾转基座5110
的轴销横向倾转;第一纵向倾转舵机517输出轴旋转时,摆臂会带动第一纵向倾转连杆519,
第一纵向倾转连杆519带动第一电机安装座514绕伸出的两个短轴纵向倾转。
[0111] 该实施例的飞行器,飞行时的控制原理与实施例1相同。
[0112] 为了适应于不同的飞行任务,在机架上还设置了可拆卸的机翼,当远距离飞行时,在机架上安装机翼,加上机翼后升力主要靠机翼来提供,相对没有机翼的情况下飞行时长
会延长很多,航程会很远,适合远距离飞行任务。当在狭小空间飞行时,将机翼从机架上拆
除,当飞行器不安装机翼时可以在狭小的地方起飞和飞行,并且飞行灵活自由,可随停随
飞,适合在城市等地形复杂地区飞行。
[0113] 有了方便拆卸的机翼可以根据飞行任务需要决定是否安装机翼,使得飞行器的适应性更广,使用更方便。
[0114] 所有实施例都设有方便拆装的机翼,机翼可以是一个,安装在纵向支撑杆的中间位置,如图3所示,也可以在纵向支撑杆延长后的前部和后部各安装一个机翼。结合图9对机
翼的可拆卸连接结构进行说明,在纵向支撑杆上安装有槽形结构的机翼安装座91,机翼安
装座91的左部和右部各有两个轴孔,机翼23中间的前缘和后缘各设有两个带轴孔的连接环
92,连接环92上轴孔与机翼安装座91的轴孔吻合,将轴销93插入机翼安装座91轴孔和连接
环92轴孔,从而将机翼23安装于纵向支撑杆上,轴销93拔出,从而将机翼23从纵向支撑杆上
拆卸下来,安装一个机翼或者两个机翼都可以用这个安装结构,通过将机翼设置为相对于
纵向支撑杆可拆卸设置,方便了机翼的安装与拆卸,使得飞行器可根据所要执行的任务选
择是否安装机翼,提高了飞行器的适用范围。实施例2中的机翼可预设较大仰角,向前飞时
靠前后两端旋翼的转速差,飞行姿态会后高前低向前倾斜,刚刚起飞时速度慢飞行器前倾
角度小,机翼仰角较大会提供相对较大升力,巡航飞行时速度较快,飞行器前倾角度较大,
机翼的仰角被压小了,因速度快同样产生了较大的升力,因仰角小减小了阻力,减速时飞行
器前倾角度逐渐减小,机翼上仰角逐渐加大又起到刹车作用。
[0115] 所有实施例中的舵机,均可以用液压装置、电动蜗杆、电动丝杠、齿轮、伺服电机等代替来驱动旋翼发生倾转,原理与采用舵机的原理相同。
[0116] 以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、
等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
[0117] 上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述,但并非对本公开保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本公开的技术方案的基础上,本领域技术人员不
需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。